可靠性分析

忽略共因失效和隐性失效导致现有双重化保护系统可靠性研究得到的系统拒动频率与电网统计数据偏差较大。为此，提出了一种双重化继电保护系统可靠性评估方法。首先采用可靠性框图和状态空间相结合的方法建立双重化保护系统的可靠性模型，模型计及了双重化保护系统的共因失效、可修复性以及隐性失效等因素。然后提出适用于单个多状态二次设备和共因失效二次设备组的时序Monte-Carlo法，采用该方法求解可靠性模型获得双重化保护系统拒动概率和拒动频率。算例分析结果表明计及共因失效和隐性失效情况下得到的双重化保护系统拒动频率与电网统计数据较为相符，共因失效会显著减少保护系统双重化配置在可靠性方面带来的优势，提高二次设备的自检性能可以显著提高保护系统的可靠性。

随着大量柔性负荷以及分布式电源的接入，配电网运行可靠性受到多重不确定因素影响。提出了一种考虑柔性负荷响应策略的有源配电网可靠性分析方法。首先，采用伊藤随机过程描述分布式电源出力的时序不确定性。其次，根据柔性负荷特性以及基于一阶随机占优理论的转供容量约束提出柔性负荷滚动响应策略。最后，采用马尔科夫蒙特卡洛法对改进的RTBS6系统进行可靠性分析。算例分析了不同柔性负荷响应策略以及分布式电源接入容量对柔性负荷的出力以及可靠性的影响，为柔性负荷响应提供借鉴。

本项目成果首次形成国际直流工程成套设计技术体系，提出了单12脉动换流器±800kV换流站避雷器立体配置方法、适用于双回直流接地极共用的主接线方案、双回士800kV直流系统协调控制技术，以及换流站阀厅及金具设计方案。基本解决问题：首次研发与直流输电工程高可用率要求相适应的可靠性分析计算方法，并开发具有自主知识产权的直流系统可靠性分析计算软件；提出基于谐波时域分段技术的设备损耗计算方法，开发具有自主知识产权的换流站损耗分析计算软件，并首次提出特高压直流换流站损耗优化设计的工程实现手段。本项目授权发明专利6项，获得软件著作权3项，形成国家电网公司企业标准3项，发表学术论文8篇。

随着可再生能源的发展、自然环境的恶化以及互动性负荷占比扩大，传统的可控电源平衡可预测负荷的模式必将会打破，需要积极研究面向不确定性电源和互动性负荷的调度运行技术，以保证电网的稳定可靠运行。本文分别分析各种不确定性因素对电网的影响机理，归纳了不确定性问题的研究情况，并讨论了调度运行中的新应用关键技术。

绝缘子

2020年前后中国将建成以1000kV电压等级为核心的国家电网。作为特高压主干网架的华东电网，其可靠性分析具有重要意义。本文首先探讨了特高压电网可靠性评估的特殊性及研究进展，并对发输电系统可靠性评估软件的特点、方法和功能进行了简要介绍。然后，利用对传统时间序列分析法改进后的加权时间序列法建立预测模型软件，来对可靠性统计参数进行预测计算。以1000kV浙北特高压变电站为依托，利用该软件分析了三种典型1000kV变电站电气主接线的可靠性指标，得出了最优接线方案。 最后对特高压网架进行可靠性评估，通过计算各主要负荷点的可靠性指标，找出系统的薄弱环节，并提出相应的解决措施。分析所得结果对于特高压电网的规划、运行都有较高的参考价值。

目前国内外缺少对超期服役水电机组进行延寿安全评估的标准和规程，其中：国内仅火电机组有 DL/T 654-2009《火电机组寿命评估技术导则》，但其主要涉及高温高压金属部件，对于水电机组参考性较低；国外方面，在查阅了美国国家能源局《Hydro Vision: A New Chapter of America’s1st Renewable Electricity Source》、国际水电协会《Hydropower Status Report》、国际能源署《Hydropower Technology Roadmap》等多国和机构的文献后，未发现相关超期服役机组延寿评估内容。因此本专利填补了国内外研究空白，以各项国家及行业相关标准规程为基础和参考，通过对超期服役水电机组的运行经济性、安全可靠性、技术监督、设备缺陷等进行分析，提出了超期服役水电站延续运行安全评估方法，研究了机组及设备状态分析和和可靠性分析，从理论上解决了老旧机组各设备、部件寿命评价的难题，实现了对水电机组及其附属设备寿命的有效掌握；构建了超期服役水电站延续运行安全评估工作流程，规范了延寿评估的工作标准，解决了评估过程中标准不统一、工作不规范的问题，实现了延寿评估工作的标准化并提升了效率；项目成功应用在西津水电厂、大化水电厂、江口水电厂，圆满完成了三座电厂超期服役机组的延寿评估，出具了收集了相关运行、检修、试验资料，编写的评估报告通过了专家组会议的评审，最终为电厂出具了正式报告，为电厂通过南方监管局的审查和持续并网发电奠定了良好基础。

油品优化整合不是简单的用一种油代替另一种油，是在熟悉设备及运行工况的前提下，综合分析各方面因素，利用大数据平台进行设备润滑可靠性分析和评估，进行优中选优的一种设备润滑管理方法。油品优化整合是设备状态监测、设备油液监测和分析、设备可靠性分析、设备状态管理、润滑管理和润滑培训的综合应用创新。 油品优化整合充分考虑了项目实施的各个环节，结合换油风险预控，充分考虑设备换油时旧油清洗不干净的情况，对涉及设备均进行了在用油和替代用油的相容性试验，并制定图文并茂的可操作性的换油规程，并进行试点换油和试点换油监测，避免因换油造成设备损坏。同时，根据各专业的不同特点，开展了形式多样的宣传、培训和现场辅导，通过帮助维护人员解决设备润滑缺陷和润滑管理问题，不仅消除缺陷，提高维护人员技能，而且改善现场设备润滑管理，得到员工广泛认同和支持。

贵州电网数字化变电站测试检验技术系列标准属于智能电网中数字化变电站技术领域。 随着光纤通信技术、IT 技术、网络通信技术等技术的发展及数字化变电站的试点应用，使得数字化变电站技术日趋成熟，但在检测技术方面处于探索阶段，虽然取得了一些成绩，但到目前为止还没有形成一套全面的数字化变电站检测技术的标准体系，有的项目没有相关的检测设备及较好的检测方法。因此，在数字化变电站检测技术方面上，仍需要进行全面深入的研究。 为解决数字化变电站检测问题，探索数字化变电站相关设备的检测方法及检测设备，对数字化变电站单体设备、系统级检测内容及方法进行研究；对数字化变电站相关检测设备进行研究；制定贵州电网数字化变电站检测规范体系；对研究内容进行推广应用。 通过研究形成一套完整的数字化变电站检测体系，解决了数字化变电站的检测问题，使得数字化变电站的二次设备在入网、现场等环节有据可依。提出了一种基于合并单元采样计数器的对时及守时精度测试方法，解决了对时及守时的检测问题；开发相应的测试设备，解决了在时间跳变、误码等异常情况下合并单元、保护的处理是否正确的问题；提出了一种利用变电站配置描述文件自动进行数字化变电站保护系统可靠性分析的方法相关方法，提高了数字化变电站保护系统的可靠性。

该项目为 2015 年电建集团立项项目，由中国水电工程顾问集团有限公司牵头，联合华北电力大学和下属张北风电公司开展研究。该项目针对当前风电场设备检修维护模式存在的实际问题，将以可靠性为中心的维修理论应用到风电场设备检修维护决策中，并从风电设备故障模式、故障危害、可靠性分析、维修决策等方面进行了专项研究，为解决以可靠性为中心的维修理论在风电场应用的关键技术问题提供技术支撑。 本项目以张北公司运营的风电场设备群为对象，开展大规模风电场设备检修维护决策模式的研究。基于风电场设备群运行历史记录、故障统计分析数据、检修维护成本组成、现场监测数据，结合机理分析、现场测试数据和相关类型机组运行经验，采用以可靠性为中心的维修理论及方法，分析风电设备典型故障的类型、形成机理、发生发展模式及其影响因素、风电场故障平均间隔时间，确定设备类型、运行时间和维护情况与故障形式及其产生影响的关联性，形成优化检修维护策略、优化备品备件管理，为实现以可靠性为中心的风电设备运行维护和维修提供技术支持，达到降低设备故障率，提高设备可靠性，降低设备检修和维护成本的目标。 通过本项目的研究，我们已初步探索和建立起一套以可靠性为中心的风电场检修维护方法，科学有效的开展风电场日常检修维护工作，使风电场检修维护工作效率和经济性得到全面提高，并且已将该模式结合现有信息化工具，初步建成风电场运行与维护决策支持系统，在较短的验证时间内，已初步达到提高张北坝头风电场设备检修管理效率，提高风电场发电设备的可靠性的目标，同时依据以可靠性为中心的检修维护方法，逐步探索与之配套的备品备件、检修人员的规范化管理。